Bagus Kurniawan

021111139 / Kelompok D

BO Praktikum : Biofilm Bakteri

1. Amati secara makroskopis dan mikroskopis koloni bakteri A.Actinomycetemcommitans,

P.Gingivalis, dan S.Mutans?

Actinobacillus Actinomycetemcomitans adalah bakteri gram-negatif, capnophilip

fermentasi coccobacillus yang terlibat dalam pathogenesis dari beberapa bentuk penyakit

periodontal. Bakteri ini kecil, non motil, gram negative, saccharolityc, capnophilic, batang yang

berakhiran bulat, membentuk koloni kecil berbentuk konveks dengan bagian tengah menyerupai

bintang ketika dibiakkan dalam blood agar.

Porphyromonas Gingivalis merupakan bakteri anaerob gram negative, tidak berspora

(non-spore forming), tak punya alat gerak (non-motile). Kebanyakan sel di dalam media (broth),

berukuran kecil dari 0,5-0,8 hingga 1,0-1,5 µm, tetapi terkadang ada yang lebih panjang 4-6 µm,

hal ini mungkin disebabkan oleh perubahan bentuk. Permukaan koloni pada media darah,

lembut (jarang keras), berkilauan, terlihat cembung, berbentuk circulair. Koloni dapat berubah

dari menit ke menit hingga diameter 3,0 mm dan warnanya mulai menggelap dari tepi ke arah

pusat setelah 6-10 hari.

Streptococcus mutans merupakan bakteri gram positf (+), bersifat non motil (tidak

bergerak), berdiameter 1-2 µm, bakteri anaerob fakultatif. Memiliki bentuk bulat atau bulat

telur, tersusun seperti rantai dan tidak membentuk spora. Bakteri ini tumbuh secara optimal pada

suhu sekitar 18 derajat celcius – 40 derajat celcius. Streptococcus mutans adalah bersifat

asidogenik yaitu menghasilkan asam asidurik, mampu tinggal pada lingkungan asam, dan

menghasilkan suatu polisakarida yang lengket yang disebut dengan dextran. Oleh karena

kemampuan ini, Streptococcus mutans bisa menyebabkan lengket dan mendukung bakteri lain

menuju ke email gigi, lengket mendukung bakteri – bakteri lain, pertumbuhan bakteri asidodurik

yang lainnya, dan asam melarutkan email gigi.

2. Apakah fungsi biofilm yang dibentuk oleh bakteri?

Alasan bakteri membentuk biofilm adalah karena daya tahan hidup/sintasan (survival)

meningkat dan pertumbuhan menjadi lebih baik. Setidaknya ada empat alasan yang mendasari

hal tersebut:

Pertahanan

Biofilm berfungsi sebagai mekanisme pertahanan bagi bakteri dengan cara meningkatkan

resistensi terhadap gaya fisik yang dapat menyapu berssih sel-sel yang tidak

menempel,fagositosis oleh sel-sel sistem imun (kekebalan) tubuh, dan penetrasi dari senyawa

beracun seperti antibiotik. Bakteri di dalam biofilm lebih resisten 10-1.000 kali dibandingkan

bila tidak di dalam biofilm.

Pelekatan pada relung

Dengan menggunakan biofilm, bakteri dapat melekat pada permukaan yang kaya akan

nutrisi seperti jaringan sel hewan, atau permukaan substrat pada sistem yang mengalir contohnya

permukaan batu di dalam aliran air.

Kolonisasi

Pembentukan biofilm membantu sel-sel bakteri untuk hidup berdekatan dan membentuk

koloni. Contohnya adalah Pseudomonas aeruginosa yang berkoloni dengan biofilm sehingga

memfasilitasi komunikasi antar sel dengan molekul sinyal, dan meningkatkan peluang

pertukaran materi genetik.

Cara hidup alami bakteri

Di alam, biofilm adalah cara hidup alami bagi beberapa bakteri tertentu dengan alasan

terbatasnya nutrisi, tidak seperti medium buatan yang kaya akan nutrisi bagi bakteri.

3. Mengapa dengan adanya biofilm maka bakteri akan sulit ditembus dengan antibiotika?

Bakteri dalam biofilm berperilaku sangat berbeda dengan bakteri yang berenang

bebas. Dalam biofilm, bakteri mengubah pola ekspresi gen mereka dan jauh lebih tahan terhadap

antibiotik dan pertahanan kekebalan tubuh daripada individu, bakteri berenang bebas, karena

massa mereka bersama-sama dan dilindungi oleh matriks protein, DNA dan panjang, seperti

rantai gula molekul yang disebut polisakarida. Hal ini membuat infeksi tampaknya rutin

berpotensi mematikan.

4. Sebutkan beberapa bakteri lain selain ketiga bakteri yang ada pada praktikum ini, yang

terdapat di dalam rongga mlut yang mampu membentuk biofilm?

Bakteri gram positif Bakteri gram negatif Mikroorganisme lain

Corynebacterium   spp. Acinetobacter   spp. Candida   spp.

Enterococcus   spp. Escherichia coli Candida albicans

Staphylococcus aureus Pseudomonas aeruginosa Candida tropicalis

Streptococcus pneumoniae Serratia marcescens Mycobacterium chelonae

5. Jelaskan dengan singkat bagaimana proses pembentukan biofilm dari bakteri dalam plak gigi?

Biofilm merupakan salah satu contoh dari hubungan kompleks antara berbagai mikroba

yang seringkali berasal dari spesies yang berbeda. Biasanya menempel pada permukaan gigi

(plak gigi), kerak dalam aliran air, tirai kamar mandi (buih sabun juga merupakan biofilm), alat

medis yang ditanam dalam tubuh (pipa dalam saluran tubuh) dan lapisan lendir sistem

pencernaan. Para ilmuwan memperkirakan bahwa biofilm merupakan habitat mikroba yang

alami. Biofilm berkembang dari suatu matriks ekstraseluler yang terdiri atas DNA, protein, dan

serabut polisakarida dari glikokaliks sel. Matriks melekat satu sel dengan yang lain dan juga

pada permukaan substrat.

Biofilm merupakan lingkungan mikro yang mengandung nutrien dan melindungi koloni

bakteri (dari tekanan lingkungan, radiasi sinar ultraviolet, obat antimikroba, pH, suhu, dan

kelembaban). Plak pada gigi adalah suatu bentuk biofilm yang mengarah pada kerusakan gigi

(cavities/gigi berlubang). Pembentukan dimulai dari kolonisasi Streptococcus mutans pada gigi.

Bakteri ini menguraikan karbohidrat terutama sukrosa (gula tebu) sebagai sumber nutrien dan

untuk pembentukan glikokaliks. Sukrosa diuraikan menjadi monosakarida sebagai sumber energi

sel, dengan bantuan enzim. Enzim kedua yang dikeluarkan oleh sel berupa rantai polisakarida

yang tidak larut untuk menguraikan fruktosa, yang disebut sebagai molekul glukan (seperti

matriks glikokaliks yang mengelilingi sel).

Adanya glukan ini akan melekatkan Streptococcus mutans pada gigi, menyediakan

tempat bagi spesies bakteri mulut lain dan menjerat partikel nutrien. Suatu biofilm kini telah

terbentuk. Bakteri di dalam biofilm mencerna nutrien dan melepaskan zat asam, yang dapat

merusak gigi dengan matriks biofilm. Asam secara berangsur-angsur akan mengikis mineral

penyusun gigi, menyebabkan gigi berlubang dan pada akhirnya bisa menghilangkan gigi.

DAFTAR PUSTAKA

Roth Gerald and Camles Robert. 2003. Oral Biology. The C. V. Mosby Company.

Chapter 8:196-213

Madigan MT, Martinko JM, Brock TD. 2006. Brock Biology of Microorganisms.

11th Ed. New Jersey: Pearson Prentice Hall. Hal: 617-619

Prescott LM, Harley JP, Klein DA. 2002. Microbiology. Boston: McGraw-Hill. Hal:620-

622

Samaranayake LP. 2006. Essential Microbiology for Dentistry. Edinburgh: Churchill

Livinstone. Hal:271

Stanley NR, et al. 2004. Environmental signals and regulatory pathways that influence

biofilm formation. Mol Microbiol 52(4): 917 - 24.